SSL
SSL又称Secure Socket Layer 安全套接层) 是基于HTTPS下的一个协议加密层。
简而言之,
SSL是一项标准技术,可确保互联网连接安全,保护两个系统之间发送的任何敏感数据,防止网络犯罪分子读取和修改任何传输信息,包括个人资料。两个系统可能是指服务器和客户端(例如,浏览器和购物网站),或两个服务器之间(例如,含个人身份信息或工资单信息的应用程序)。
一般情况下,我们认识SSL是通过了解了HTTPS之后,才知道了它的作用(对传输数据进行身份认证及数据加密)
SSL工作流程
SSL协议的工作流程:
- 服务器认证阶段:
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客户端向服务器发送一个开始信息“Hello”以便开始一个新的会话连接;
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服务器根据客户的信息确定是否需要生成新的主密钥,如需要则服务器在响应客户的“Hello”信息时将包含生成主密钥所需的信息;
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客服根据收到的服务器响应信息,产生一个主密钥,并用服务器的公开密钥加密后传给服务器;
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服务器恢复该主密钥,并返回给客户一个用主密钥认证的信息,以此让客户认证服务器。
- 用户认证阶段:在此之前,服务器已经通过了客户认证,这一阶段主要完成对客户的认证。经认证的服务器发送一个提问给客户,客户则返回(数字)签名后的提问和其公开密钥,从而向服务器提供认证。
TLS
TLSTransport Layer Security 安全传输层协议, 是更为安全的升级版 SSL。
它是SSL更新到3.0之后,进行了标准化,并添加了少数机制后更名为TLS。
TLS协议结构
该协议由两成组成:
- TLS记录协议(
TLS Record) - TLS握手协议(
TLS Handshake)
较低的层为TLS记录协议,位于某个可靠的传输协议(例如TCP)上面。
TLS记录协议提供的连接安全性具有两个基本特性:
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私有 对称加密用以数据加密(DES、RC4等)。对称加密所产生的密钥对每个连接都是唯一的,且此密钥基于另一个协议(如握手协议)协商。记录协议也可以不加密使用。
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可靠 信息传输包括使用密钥的MAC进行信息完整性检查。安全哈希功能(SHA、MD5等)用于MAC计算。记录协议在没有MAC的情况下也能操作,但一般只能用于这种模式,即有另一个协议正在使用记录协议传输协商安全参数。
TLS应用场景与特点
TLS记录协议用于封装各种高层协议。作为这种封装协议之一的握手协议允许服务器与客户机在应用程序协议传输和接收其第一个数据字节前彼此之间互相认证,协商加密算法和加密密钥。TLS握手协议提供的连接安全具有三个基本属性:
可以使用非对称的,或公共密钥的密码术来认证对等方的身份。该认证是可选的,但至少需要一个结点方。 共享解密密钥的协商是安全的。对偷窃者来说协商加密是难以获得的。此外经过认证过的连接不能获得加密,即使是进入连接中间的攻击者也不能。 协商是可靠的。没有经过通信方成员的检测,任何攻击者都不能修改通信协商。
TLS的最大优势就在于:TLS是独立于应用协议。高层协议可以透明地分布在TLS协议上面。然而,TLS标准并没有规定应用程序如何在TLS上增加安全性;它如何启动TLS握手协议以及如何解释交换的认证证书的决定权留给协议的设计者和实施者来判断。
SSL与TLS的关系:并列关系
TLS是IETFInternet Engineering Task Force,Internet工程任务组制定的一种新的协议,它建立在SSL 3.0协议规范之上,是SSL 3.0的后续版本。在TLS与SSL 3.0之间存在着显著的差别,主要是它们所支持的加密算法不同,所以TLS与SSL 3.0不能互操作。
TLS与SSL的差异
1)版本号:TLS记录格式与SSL记录格式相同,但版本号的值不同,TLS的版本1.0使用的版本号为SSLv3.1。
2)报文鉴别码:SSLv3.0和TLS的MAC算法及MAC计算的范围不同。TLS使用RFC-2104定义的HMAC算法。SSLv3.0使用了相似的算法,两者差别在于SSLv3.0中,填充字节与密钥之间采用的是连接运算,而HMAC算法采用的异或运算。但是两者的安全程度是相同的。
3)伪随机函数:TLS使用了称为PRF的伪随机函数来将密钥扩展成数据块,是更安全的方式。
4)报警代码:TLS支持几乎所有的SSLv3.0报警代码,而且TLS还补充定义了很多报警代码,如解密失败(decryption_failed)、记录溢出(record_overflow)、未知CA(unknown_ca)、拒绝访问(access_denied)等。
5)密文族和客户证书:SSLv3.0和TLS存在少量差别,即TLS不支持Fortezza密钥交换、加密算法和客户证书。
6)certificate_verify和finished消息:SSLv3.0和TLS在用certificate_verify和finished消息计算MD5和SHA-1散列码时,计算的输入有少许差别,但安全性相当。
7)加密计算:TLS和SSLv3.0在计算主密值(master secret)时采用的方式不同。
8)填充:用户数据加密之前需要增加的填充字节。在SSL中,填充后的数据长度哟啊达到密文快长度的最小整数倍。而在TLS中,填充后的数据长度可以是密文块长度的任意整数倍(但填充的最大长度为255字节),这种方式可以防止基于对报文长度进行分析的攻击。